Titel: Unger, über die Beschaffenheit und das Vorkommen der zur Theergewinnung sich vorzüglich eignenden Braunkohlen.
Autor: Unger, Louis
Fundstelle: 1860, Band 155, Nr. XIV. (S. 41–56)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj155/ar155014

XIV. Ueber die Beschaffenheit und das Vorkommen der zur Theergewinnung sich vorzüglich eignenden Braunkohlen und die Verarbeitung des Theers auf Paraffin, Photogen und Solaröl; von Louis Unger.8)

Zur Erreichung günstiger Resultate und der sichern Rentabilität eines auf die trockene Destillation bituminöser Fossilien zu begründenden Unternehmens ist neben Anwendung zweckmäßiger Destillationsapparate, die quantitative und qualitative Ausbeute des zu verarbeitenden Materials ganz besonders zu berücksichtigen. Ist auch die quantitative Ausbeute der zum Abschwelen verwendeten Kohle oft genügend, so wechselt doch die Qualität der Producte des aus derselben gewonnenen Theers oft so erheblich, daß dadurch die Rentabilität des Unternehmens zweifelhaft werden kann, oder doch wesentlich modificirt wird.

Die große Anzahl der uns von den verschiedensten Materialien vorliegenden Analysen bieten hierbei zwar im Allgemeinen einen Anhalt, es ist jedoch bei allen hierüber gemachten Angaben weniger darauf Bedacht genommen worden, die äußeren Merkmale und Lagerungsverhältnisse der sich zum Abschwelen besonders eignenden Kohlen gleichzeitig anzugeben.

Die Mittheilung meiner hierüber gemachten Erfahrungen dürfte daher einiges Interesse bieten, da es bei Begründung neuer Anlagen von großer Wichtigkeit ist, dieselben vorher zu kennen um Mißgriffe und Verluste zu vermeiden.

|42|

So nöthig es nun zwar einerseits ist, zur Theergewinnung nur Kohlen zu verwenden, deren Producte den größten Handelswerth haben, so hat man doch nicht minder bei einer zu machenden Anlage auch auf Beschaffung eines guten und billigen Feuerungsmaterials Rücksicht zu nehmen, da bei den jetzigen Einrichtungen der Verbrauch in der Regel ein größerer ist, als der der abzuschwelenden Kohlen.

Nächst der Ausbeute an Paraffin ist hauptsächlich eine größere Ausbeute an Photogen, welches jetzt noch einen um dreißig bis vierzig Procent höheren Preis hat, als das demselben in vieler Beziehung als Beleuchtungsmaterial vorzuziehende Solaröl und die außerdem zu gewinnenden Schmieröle, zu berücksichtigen.

Man wird demnach zum Schwelen hauptsächlich diejenige Kohle verwenden, welche in überwiegendem Verhältniß wasserstofffreichere und daher leichtere Producte liefert.

Nach vielseitig gemachten Ermittelungen beschränkt sich die bessere Beschaffenheit der Kohlen keineswegs auf einzelne Fundorte. Obwohl mehr oder minder günstige Terrainverhältnisse hierbei von wesentlichem Einfluß zu seyn scheinen, so dürfte doch dieselbe hauptsächlich von der Bildung der Kohle selbst und den Lagerungsverhältnissen derselben abhängen, was dadurch bestätigt wird, daß der Gehalt und die Beschaffenheit der Kohle in ein und demselben Flötz oft sehr erheblich wechseln.

Wenn man als begründet annehmen kann, daß die noch jetzt stattfindende Bildung der Torfmoore als Vorläufer der Entstehung von Braunkohlenlagern zu betrachten ist, so wird es einleuchten, daß die Vorgänge derselben auf die Beschaffenheit der Kohle hauptsächlich einwirkten.

Zu den zur Bildung der Torfmoore vorzüglich beitragenden Vegetabilien gehört insbesondere eine Pflanzengattung, die Torfmoose, Sphagnoideen, welche in Folge ihres Baues fähig sind, Wasserstoff in überwiegendem Verhältniß zum Kohlenstoffgehalt ihres Zellgewebes in sich aufzunehmen und denselben festzuhalten; es wird demnach überall da eine Bildung wasserstoffreicher Kohle stattgefunden haben, wo die Torfmoose hauptsächlich zur Entstehung eines Kohlenlagers beitrugen, wo diese dagegen fehlten, oder die Zersetzung derselben durch die Länge der Zeit, so wie andere hierbei in Betracht zu ziehende Umstände weiter vorgeschritten ist, wird der Kohlenstoffgehalt ein größerer seyn, und diese daher auch kohlenstoffreichere Destillationsproducte von größerem spec. Gewicht liefern.

Es dürfte dieß einestheils darin seine Bestätigung finden, daß die zum Abschwelen sich vorzüglich eignende Kohle fast immer im Ausgehenden der Flötze, also der jüngsten Bildungsperiode des Kohlenlagers, ansteht und dort oft nur in schwachen Lagen von wenigen Fußen, häufig auch |43| nur nesterweis der Kohle von geringerem Gehalt aufgelagert oder mit derselben untermengt vorkommt.

Dem ähnliche Verhältnisse finden bei der Vegetation der Torfmoose und der Bildung des Torfs aus denselben statt, indem diese, theilweise auf ausgebreiteten Flächen, immer aber mehr an den Rändern der großen Torfmoore, häufiger aber noch in inselförmigen Gruppen vorkommen.

Andererseits spricht hiefür die sonstige Beschaffenheit dieser Kohle; dieselbe bildet nämlich im grubenfeuchten Zustande gewöhnlich eine schmierige, hell braungelbe, mitunter auch mehr weißliche oder dunkelbraune Masse, die sogenannte Schmierkohle, welche lufttrocken, leicht zerreiblich, von pulveriger Beschaffenheit und dabei sehr leicht ist, indem die Tonne in der Regel, in lufttrockenem Zustande, nur ein Gewicht von 200 bis 230 Pfd. hat, während sonst das Durchschnittsgewicht der Braunkohlen zwischen 260 bis 300 Pfd. beträgt. Von ähnlicher Beschaffenheit sind die durch die Torfmoose gebildeten Bestandtheile des Torfs.

Ein charakteristisches Kennzeichen derselben ist ferner die Eigenschaft, im trockenen Zustande schon bei einem mäßigen Druck zwischen den Fingern eine leicht zusammenbackende Masse zu bilden, was Kohle von geringem Theergehalt, also schlechterer Beschaffenheit, nie thun wird; einen großen Theergehalt erkennt man auch leicht daran, daß Stücke derselben in eine Kerzenflamme gehalten, bald in einen schmelzenden Zustand gerathen und einmal entzündet mit rußender Flamme von selbst fortbrennen.

Nach meinen Beobachtungen findet sich die bessere Schwelkohle besonders da, wo Sand oder Kies das Deckgebirge bildet; wo dagegen Thon auf oder dazwischen lagert, wird dieselbe immer von schlechterer Beschaffenheit seyn, da das Absorptionsvermögen des Thons wahrscheinlich dazu beiträgt, derselben den freien Wasserstoff zu entziehen.

Da nach den vorliegenden Erfahrungen die zum Schwelen sich vorzüglich eignende Kohle, obwohl sie sehr flüchtig und mit lebhafter Flamme brennt, dennoch wegen des geringen Kohlenstoffgehalts ihrer Destillationsproducte eine bei weitem geringere Heizkraft besitzt, demnach als Feuerungsmaterial nur einen untergeordneten Werth hat, so wurde dieselbe früher, und häufig auch noch jetzt, unbeachtet gelassen, ja mitunter als werthloser Abraum zu Tausenden von Tonnen auf Halden gestürzt, während sie doch zur Theergewinnung ein sehr werthvolles, ja oft größeren Gewinn versprechendes Material, als selbst die beste Feuerkohle es ist, abgeben würde. Daß außer Berücksichtigung der vorstehend erwähnten Eigenschaften und Lagerungsverhältnisse der zur Theergewinnung zu verwendenden Kohlen, nur eine vorherige Analyse derselben die bestimmten Anhaltspunkte geben kann, versteht sich natürlich von selbst.

|44|

Nur selten wird, wie bereits erwähnt, die bessere Schwelkohle in durchgehends gleichmäßiger Qualität lagern; es ist daher rathsam sie da, wo sie in verschiedener Qualität vorkommt, wenn irgend möglich, durch Tagebau zu fördern, da nur dann die erforderliche Sichtung des besseren Materials von dem zum Schwelen ungeeigneten möglich wird, die damit verbundenen Kosten werden sicher, durch Erzielung eines günstigeren Resultates und oft sehr reichlich gedeckt werden.

Die weitere zweckmäßige Verarbeitung des durch die Destillation aus Braunkohlen gewonnenen Theers ist nicht minder von großem Einfluß auf das Bestehen eines hierauf begründeten Unternehmens, als die richtige Wahl des hierzu erforderlichen Rohmaterials und dessen vortheilhafte Verkohkung.

So einfach an sich der Gang der Fabrication ist, so treten doch bei der Darstellung der hauptsächlichsten Producte, dem Paraffin, Photogen und Solaröl, im größeren, fabrikmäßigen Betriebe, mancherlei Schwierigkeiten auf, zu deren Beseitigung mannichfache Erfahrungen erforderlich sind.

Eine kurze Mittheilung meiner darüber gemachten Beobachtungen dürfte daher vielleicht Manchem willkommen seyn.

Zur wiederholten Destillation des Theers hat man verschiedene Methoden und Apparate vorgeschlagen und benutzt, in der Praxis hat sich jedoch wie immer das Einfachste als das Bessere bewährt. Es ist weder eine gleichzeitige Benutzung überhitzter Dämpfe noch ein vorheriges Vermischen des Theers mit Eisenvitriol, Kalk oder anderen Substanzen zu empfehlen, im Gegentheil wirkt letzterer insofern nachtheilig, als er beim Beginn der Destillation leicht ein Uebersteigen des Theers herbeiführt und sich ferner an den Wandungen und dem Boden der hierbei verwendeten Blasen anlegt, wodurch die Leitungsfähigkeit derselben beeinträchtigt und die Destillation verzögert wird.

Eine wesentliche Bedingung zu einem raschen und sicheren Gange der Destillation ist die möglichst vollständige Entwässerung des Theers, welche leicht dadurch erreicht wird, daß derselbe in Blasen, die mit einem doppelten Boden versehen sind und aus starkem Kesselblech bestehen, durch Dampf so lange geschmolzen wird, bis eine möglichst vollständige Scheidung des Wassers stattgefunden hat.

Dieselben sind mit einem Kühlapparat zu versehen, um die hierbei entweichenden leichten Oele zu condensiren. Es kann das Schmelzen des Theers allerdings auch in Blasen oder sonst dazu geeigneten Apparaten über freiem Feuer geschehen, doch findet dann leicht ein Aufkochen des Theers mit dem Wasser und daher eine unvollständige Scheidung statt. |45| Bei zweckmäßiger Einrichtung des Theerreservoirs wird auch in diesem schon eine ziemlich vollständige Trennung des Ammoniakwassers vom Theer erfolgen, was man am leichtesten erreicht, wenn man dasselbe in ein mit Nasser gefülltes Bassin stellt und dieses durch den von den Blasen etc. abgehenden Dampf immer auf einer den Schmelzpunkt des Theers nur wenig übersteigenden Temperatur erhält.

Entwässert man den Theer, wie vorher bemerkt, auf Blasen durch Dampf, so wird nach Verlauf von 36 bis 48 Stunden die Trennung des Theers vom Wasser ziemlich vollständig erfolgt seyn; nur ein geringer Antheil davon hält das Wasser sehr hartnäckig fest, und darf nicht mit auf die Destillirblase gebracht werden; man entfernt daher, nachdem das reine Wasser mittelst eines am Boden der Blase angebrachten Hahnes abgelassen worden ist, diese trübe, buttrige und schleimige Masse so lange bis der abfließende Theer vollkommen klar erscheint; erstere gibt man später wieder auf die Blase oder das Theerreservoir zurück.

Beobachtet man diese Vorsicht nicht, so erfolgt beim Anfeuern der Blase durch die Entwickelung und theilweise Zersetzung der Wasserdämpfe ein starkes Poltern und Aufwallen des Theers, wobei die Destillation nur sehr langsam von Statten geht, und die Destillationsproducte sehr dunkel gefärbt erscheinen. Zur Destillation des Theers sind den häufig angewandten Blasen von Gußeisen, in vieler Beziehung solche von Schmiedeeisen resp. starkem Kesselblech vorzuziehen, da in letzteren bei zweckmäßiger Construction und Einmauerung die Destillation unbedingt leichter und gleichmäßiger erfolgt, als dieß bei Anwendung von gußeisernen Blasen der Fall ist.

Die anscheinend größere Dauerhaftigkeit der gußeisernen Blasen wird von der größeren Leistungsfähigkeit der schmiedeeisernen jedenfalls überwogen, findet jedoch mit der Zeit, was bei guter Construction und Behandlung nicht sobald geschieht, ein Durchbrennen derselben am Boden statt, so kann dieser leicht durch einen neuen ersetzt werden, während die Reparatur einer defect gewordenen gußeisernen Blase fast nie gelingt. Für die schmiedeeisernen Blasen genügt eine Stärke des Blechs von 1/4 Zoll zu den Wandungen und Deckel, wogegen dasselbe am Boden mindestens 3/8 Zoll stark seyn muß, wobei es zweckmäßig ist denselben wo möglich aus einem Stück fertigen zu lassen, und ihm eine schwache Wölbung nach innen zu geben, welche bei einem Durchmesser der Blase von 4 1/2 bis 4 3/4 Fuß circa 2 Zoll betragen kann.

Es wird hierdurch nicht nur eine gleichmäßigere Einwirkung des Feuers erzielt, sondern auch in Folge der entgegengesetzten stärkeren Spannung ein stellenweises Ausbauchen und Durchbrennen desselben vermieden.

|46|

Da die Destillationsproducte des Theers nur wenig latente Wärme haben, so ist eine möglichst niedrige Construction der Blasen erforderlich; es ist daher zweckmäßig, daß deren Höhe circa ein Viertel weniger beträgt, als der Durchmesser derselben.

Aus gleichem Grund ist es vortheilhaft, außer dem zur Abführung der Dämpfe bestimmten, an der Seite des den Helm bildenden Deckels angebrachten weiten Rohr, unmittelbar unter dem Rande der Blase einen, eine Rinne bildenden Kranz von Eisenblech anzubringen, der die an dem Deckel sich condensirenden und nach der Blase zurückfließenden Oele aufnimmt, und durch ein seitlich angebrachtes, beiläufig 1 1/2 bis 2 Zoll weites Rohr nach dem Kühlapparat abführt.

Es wird dadurch nicht nur die Destillation wesentlich beschleunigt, sondern auch die Zersetzung der Oele und Bildung permanenter Gase sehr verringert, die namentlich gegen das Ende derselben, wo die oberen Wandungen der Blase frei und deßhalb stärker erhitzt werden, außerdem nicht unbeträchtlich ist. Ist der Theer gut entwässert und wird er ohnehin schon heiß auf die Blase gebracht, so kann dieselbe ohne Gefahr bis auf 8 oder 9 Zoll unter dem Bord gefüllt werden, da dann ein Uebersteigen bei vorsichtigem Anfeuern nie zu befürchten ist; es beginnt alsdann die Destillation sehr bald und wird, wenn der Inhalt circa 1500 Pfd. beträgt, in 12 bis höchstens 15 Stunden beendet seyn.

Bei der fractionenweis erfolgenden Destillation werden, wie bekannt, die zuerst übergehenden leichten Oele bis zu einem bestimmten specifischen Gewicht besonders aufgesammelt; dasselbe wechselt jedoch, je nach Beschaffenheit der zur Theergewinnung verwendeten Kohlen, oft sehr erheblich, so daß, während von einigen die Rohöle anfänglich mit einem specifischen Gewicht von 0,760 bis 0,770 übergehen, dieselben von anderen ein solches von 0,830 bis 0,840 haben; hat man daher Theer von verschiedenen Kohlen zu verarbeiten, so ist es erforderlich die verschiedenen spec. Gewichte der zu gewinnenden Oele vorher durch Versuchsdestillationen zu ermitteln, um einen sichern Anhalt zu haben. In der Regel kann man das erste Fünftheil der Destillate als leichte, größtentheils Photogen und fast gar kein Paraffin enthaltende Oele annehmen; bei einiger Uebung und Aufmerksamkeit findet man auch, daß nach erfolgtem Uebergang der leichten Producte eine merkliche Unterbrechung eintritt, bis durch Verstärkung des Feuers der Inhalt der Blase eine höhere Temperatur angenommen hat, worauf die Destillation wieder stärker beginnt und rasch fortschreitet.

Das spec. Gewicht der nunmehr übergehenden Oele steigert sich alsdann rascher und nimmt der Gehalt an Paraffin mehr und mehr zu, so daß gewöhnlich nach Uebergang des zweiten Fünftheils die Sättigung |47| der Oele mit Paraffin erfolgt. Der Sättigungspunkt derselben läßt sich zwar, da er bei Erreichung eines bestimmten spec. Gewichts eintritt, hierdurch ziemlich genau bestimmen, doch geschieht dieß leichter und sicherer durch eine von Zeit zu Zeit genommene und auf einer Glastafel oder einem Porzellanschälchen erkaltete Probe, welche alsdann die Bildung von Krystallen leicht erkennen läßt.

Sobald eine vollkommene Sättigung der Oele mit Paraffin erfolgt ist, beschleunige man die Destillation und bringe die Paraffinmasse noch warm auf die zur Krystallisation desselben bestimmten Gefäße.

Die Destillation wird bis zur vollständigen Verkohkung des Rückstandes fortgesetzt, wozu es hinreicht, zuletzt den Boden der Blase bis zur schwachen Rothgluth zu erhitzen; dieselbe früher abzubrechen und den Rückstand als Asphalt zu benützen, was mehrfach in Vorschlag gebracht worden ist, ist jedenfalls unvortheilhaft, da dabei ein großer Theil Paraffin verloren geht oder doch im Asphalt zu einem sehr niedrigen Werth ausgenutzt wird, wogegen gut abgetriebene Theerkohks einen eben so hohen Werth als Steinkohlenkohks haben, da sie sich zu allen Schmiedearbeiten vortrefflich eignen, eben so gut aber auch in klarem Zustande mit nasser Knorpelkohle gemischt zur Heizung der Stubenöfen und anderen Feuerungen verwendet werden können.

Die Ausbeute an Destillationsprodukten wird je nach Beschaffenheit der zum Schwelen verwendeten Kohle ebenfalls eine verschiedene seyn, indem man aus den leichteren Theeren 2 bis 4 Proc. mehr erhält als die schweren, kohlenstoffreicheren geben. Bei Anwendung zweckmäßiger Apparate und gutgeleiteter Operation wird der Rückstand und Verlust im Durchschnitt 6 bis 8, selten aber mehr als 10 Proc. betragen.

Eine wesentliche Bedingung ist hierbei, wie sich wohl von selbst versteht, daß nach jeder Destillation die Blase sorgfältig gereinigt werde, da außerdem bei der nächsten Operation die Leitungsfähigkeit derselben durch die an den Wandungen sitzen gebliebenen kohligen Rückstände bedeutend verringert, außerdem aber auch eine stärkere Zersetzung der Oele in permanente Gase und daher größere Verluste herbeigeführt werden, indem an den nicht vollständig gereinigten Stellen die Blase leichter zum Glühen kommt, wobei diese selbst stärker angegriffen wird.

Da bei der weiteren Verarbeitung des Paraffins es von erheblichem Vortheil ist, daß die Krystallisation desselben in möglichst großen, regelmäßigen Schuppen oder Tafeln erfolgt, indem alsdann die Trennung desselben vom Oel, und das nachfolgende Pressen viel leichter und vollständiger bewirkt werden kann, so hat man auf die hierzu erforderlichen |48| Bedingungen besonders Bedacht zu nehmen. Dem praktischen Chemiker ist es hinreichend bekannt, daß die vollkommene und regelmäßige Krystallisation oft nur bei genauer Beobachtung besonderer Handgriffe erfolgt, und mitunter anscheinend sehr unbedeutende Umstände störend hierauf einwirken; sowohl der richtige Sättigungspunkt und die Temperatur der Laugen, als auch das Quantum und die mehr oder minder rasche Abkühlung derselben, sind auf die vollkommne und regelmäßige Ausbildung der Krystalle von entschiedenem Einfluß; dasselbe findet bei der Krystallisation des Paraffins statt, man hat daher auch hier ein dem entsprechendes Verfahren zu beobachten.

Es ist jedenfalls unzweckmäßig, sehr große und flache Bassins von Eisen oder Holz hierzu zu verwenden, da dieselben zu ihrer Aufstellung große Räumlichkeiten erfordern, die Masse darin zu rasch abkühlt und deren Anschaffung kostspielig ist; auch bei einem größeren Betriebe wird es nicht immer möglich seyn, dieselben rasch hinter einander zu füllen, so daß die bereits begonnene Krystallisation früherer Destillationen durch das Nachfüllen späterer gestört wird; es ist daher zweckmäßig, mehr hohe als weite Gefäße hierzu zu verwenden, und eignen sich bereits gebrauchte Leinöl- oder Palmölfässer ganz vorzüglich, da dieselben geringe Anschaffungskosten erfordern und dem Zweck vollständig entsprechen, sie müssen jedoch mit gutem Eisenband versehen, und dürfen nur so groß seyn, daß eins oder mehrere von dem Product einer Destillation gefüllt werden.

Sind dieselben zu groß, so erfolgt insbesondere in den wärmeren Monaten die Krystallisation zu langsam, wodurch die weitere Verarbeitung verzögert und die Aufstellung einer größeren Anzahl erforderlich wird.

Es ist eine Berücksichtigung dieser Umstände nicht genug zu empfehlen, da ein unpassendes Verfahren hierbei leicht sehr empfindliche Verluste an Zeit und Product herbeiführen kann, indem bei unvollständiger Krystallisation anstatt großer, fester Schuppen eine Menge kleiner spitziger Krystallnadeln, oft in Form einer coagulirten Masse sich bilden, die bei weiterer Behandlung, namentlich im Centrifugalapparat, wieder in das abfließende Oel mit übergehen, und einer neuen Destillation mit demselben unterworfen werden müssen, welche stets mit Verlust an Paraffin verbunden ist.

Einen wesentlichen Einfluß auf eine schöne Krystallisation hat aber auch nicht minder die Beschaffenheit des Theers; je mehr specifisch leichte Producte derselbe enthält, desto besser und leichter wird auch dieselbe erfolgen, wogegen schwere Oele unvollkommene Krystallisationen geben und nur schwer zu erschöpfen sind.

|49|

Sind die Oele hinreichend mit Paraffin gesättigt, so wird bei einer Temperatur von + 5 bis 10° R. die Krystallisation in 3 bis 4 Tagen vollständig erfolgen; ehe man jedoch zur weiteren Verarbeitung schreitet, lasse man die Gefäße gehörig durchkühlen, da die Löslichkeit des Paraffins in den Oelen sich mit jedem Temperaturgrad steigert, weßhalb man bei zu schnellem Verarbeiten Nachtheil hat.

Zur ersten Trennung des Paraffins von den Oelen wendet man, wie bekannt, vielfach ähnliche Centrifugalapparate wie bei der Zuckerfabrication an; dieselben bieten insbesondere bei einem größeren Betrieb allerdings den Vortheil, daß man größere Massen rasch verarbeiten kann, sie haben aber auch außer anderm den Nachtheil hoher Anschaffung- und Betriebskosten und können recht füglich durch einfachere und dem Zweck vollkommen entsprechende Vorrichtungen erspart werden.

Schon früher machte Dr. Vohl hierauf aufmerksam, und schlug vor, anstatt der theuren Centrifugalapparate einen sogenannten Rutschapparat anzuwenden, wobei er zur Herstellung eines saugenden, luftverdünnten Raumes den Druck einer Wassersäule zu. benutzen empfiehlt.

Einfacher und von größerer Wirksamkeit ist hiefür jedenfalls die Anwendung eines Retour d'eau.

Bei der dünnflüssigen Beschaffenheit der Oele ist aber überhaupt keine besondere Kraft erforderlich, um eine ziemlich vollständige Trennung derselben von den Krystallen zu erreichen, welche bei der Zähigkeit und größeren Consistenz des Zuckersyrups allerdings erforderlich ist; es genügt vielmehr schon die Paraffinmasse auf, in Körbe gespannte Filter von dichtem Wollenstoff zu bringen, die über einen Bottich oder sonst passendes Gefäß zur Aufnahme des abfließenden Oels gestellt werden, wobei durch zeitweiliges Umstechen der Abfluß des Oels beschleunigt und zuletzt auch ein Auswaschen mit leichtem Photogen angewendet werden kann. Die Aufstellung einiger solchen Filter genügt schon zur Verarbeitung größerer Quantitäten.

Nachdem auf diese Weise der größte Theil des Oels entfernt worden ist, preßt man die Masse wie gewöhnlich in Säcken von festem Wollenstoff. Man erreicht bei diesem Verfahren billiger und eben so vollständig den Zweck, als bei Anwendung vorstehend erwähnter Apparate.

Die weitere Reinigung des Paraffins ist wohl unbedingt insofern eine der wichtigsten Operationen des ganzen Fabricationszweiges, als dasselbe nicht nur wegen seiner vorzüglichen Eigenschaften als Material zur Kerzenfabrication, sondern auch seines deßhalb bedeutend höheren Handelswerthes, die größte Beachtung verdient. Es sind zeither leider mitunter |50| sehr unvollkommene Fabricate desselben in den Handel gebracht worden, wodurch es bei den Consumenten in einen schlechten Ruf gekommen ist, welcher der allgemeineren Einführung hindernd im Wege steht.

Die hauptsächlichsten Fehler der aus nicht genügend gereinigtem Paraffin fabricirten Kerzen bestehen darin, daß dieselben bei einer Temperatur von weniger als 30° R. bereits erweichen und sich dann insbesondere bei einseitiger Erwärmung in der Nähe eines Ofens (mehr noch in der Sonne) krumm ziehen, was durch einen mehr oder minder großen Gehalt an schweren Oelen (Eupion) herbeigeführt wird.

Auch das möglichst gut gereinigte Paraffin besitzt, wenn auch in viel schwächerem Grade, diese Eigenschaft, und wird es bei einem größeren Betriebe nicht immer möglich seyn, denselben so sorgfältig zu überwachen, daß ein in dieser Beziehung stets ganz tadelloses Fabricat geliefert werde; es läßt sich jedoch durch Zusatz einer entsprechenden Quantität (4 bis 6, höchstens 10 Proc.) reiner Stearinsäure, dasselbe wesentlich verbessern, da diese dem Paraffin mehr Körper gibt und gleichzeitig seinen Schmelzpunkt erhöht. Andere Zusätze, als Wachs, Wallrath u.s.w. entsprechen dem Zweck weniger und vertheuern das Fabricat. Es ist sicher eine falsche Ansicht mancher Fabrikanten, die von ihnen zu liefernden Kerzen nur aus reinem Paraffin gießen zu lassen, da es in der Natur der Sache liegt, daß hierbei häufig Klagen und Mängel herbeigeführt werden müssen, wodurch dem ganzen Industriezweig und der allgemeinen Einführung des Fabricats geschadet wird. Ein zweiter sehr oft vorkommender Fehler ist das Ablaufen der Kerzen beim Brennen, welcher weniger durch den niederen Schmelzpunkt des Paraffins, als durch eine mangelhafte Entsäuerung desselben oder durch unpassende Stärke und Beschaffenheit des Dochtes herbeigeführt wird, es trägt aber auch eine durch fehlerhaften Guß entstehende, krystallinische und daher zu lockere Structur der Kerzen hierzu bei.

Daß außerdem der Handelswerth derselben durch ein rein alabasterweißes, durchscheinendes, spiegelndes, weder rissiges noch fleckiges Ansehen erhöht wird, versteht sich von selbst, wenn dieß auch beim Verbrauch von minderem Einfluß ist.

Die Fabrication verschiedenfarbiger Kerzen bietet keine besonderen Schwierigkeiten und ist mehr als eine Spielerei zu betrachten, wird jedoch auch bisweilen benutzt um eine mangelhafte Reinigung zu verdecken. Schon Reichenbach empfiehlt als beste Reinigungsmethode des Paraffins die Behandlung desselben mit concentrirter Schwefelsäure, welche auch Wagenmann für den fabrikmäßigen Betrieb in neuerer Zeit angenommen und empfohlen hat.

|51|

Es sind zwar noch viele andere Methoden in Vorschlag gebracht und ausgeführt worden, dieselben sind jedoch theils als zu umständlich und daher für den größeren Betrieb nicht passend, theils als zu kostspielig wieder verlassen worden oder haben keine weitere Verbreitung gefunden.

So einfach an sich die Reinigungsmethode durch concentrirte Schwefelsäure ist, sind doch bei Anwendung derselben praktische Handgriffe und deren genaue Befolgung nöthig und wesentlich fördernd; bei nachfolgendem Verfahren ist es mir stets gelungen ein entsprechendes Resultat zu erreichen.

Die vorher durch Pressen etc. von Oel möglichst befreiten Paraffinkrystalle werden in einem durch Dampf zu erhitzenden Kessel von Gußeisen oder Blei geschmolzen und bis circa 70° R. erhitzt, worauf man unter beständigem Umrühren 50 Proc. Schwefelsäure von 66° B. zusetzt und die Temperatur 18 bis 24 Stunden auf möglichst gleicher Höhe erhält. Nachdem das Paraffin mit der Säure innig gemischt ist, überläßt man das Ganze der Ruhe.

Nach Verlauf dieser Zeit hat sich die mit einem Theil des Oels verbundene Säure am Boden des Kessels als ein noch weicher, dicker Kuchen, der bei längerem und stärkerem Erhitzen in eine kohlige feste Masse verwandelt wird, angesammelt, von welchem das darüberstehende klare, im durchfallenden Licht schwarzviolett erscheinende Paraffin abgenommen und in Tafeln von höchstens 1 bis 1 1/4 Zoll Stärke vergossen wird.

Nachdem dieselben gehörig erkaltet sind, werden sie in einer auf 26 höchstens 30° R. erwärmten hydraulischen Presse von mindestens 600,000 bis 800,000 Pfd. Druck gepreßt, wobei gewöhnlich noch 6 bis 8 Proc. eines ziemlich consistenten Oels gewonnen werden, welches mit den übrigen Paraffinölen weiter verarbeitet werden kann.

Die erhaltenen Preßkuchen werden nun nochmals unter Zusatz von 1 1/2 bis 2 Proc. Stearin geschmolzen und wie früher ein Gemisch von 20 Proc. Schwefelsäure von 66° B. und 10 Proc. rauchendem Vitriolöl von 80° B. langsam und unter beständigem Umrühren zugegeben. Das Rühren wird so lange fortgesetzt bis die ganze Masse so dick geworden ist, daß sie wie Seifenleim vom Rührer läuft; hierauf überläßt man das Ganze bei gleichmäßiger Unterhaltung der Temperatur der Ruhe, bis das Paraffin als vollkommen wasserklare Flüssigkeit erscheint, wozu gewöhnlich 36 bis 48 Stunden Zeit erfordert werden. Bei Anwendung von einem Dritttheil rauchender Schwefelsäure findet eine kräftigere doch nicht zu stürmische Einwirkung statt, und wird dabei immer ein gutes Resultat erzielt werden; ich habe mehrfach versucht dieß Verhältniß abzuändern, bin aber immer wieder zu demselben zurückgekehrt.

|52|

Die Behandlung des Paraffins mit Schwefelsäure über freiem Feuer hat jedenfalls den Nachtheil, obwohl hierbei an Säure etwas gespart wird, daß die Entwickelung größerer Massen dabei auftretender schwefliger Säure, wenn auch die nöthigen Vorsichtsmaßregeln zu deren Ableitung getroffen werden, für den Arbeiter sehr lästig und nachtheilig ist, hauptsächlich aber Verluste an Paraffin durch Ueberhitzung und Verdampfen nicht leicht vermieden werden können.

Nach vollständiger Klärung des Paraffins hat man nur noch nöthig dasselbe durch Behandeln mit Aetzlauge gehörig zu entsäuren und gleichzeitig das demselben zugesetzte Stearin zu verseifen, um alle darin aufgelösten und noch schwebenden Unreinigkeiten mit der gebildeten Seife niederzuschlagen. Zu diesem Behuf mischt man das von dem Säurerückstand abgelassene Paraffin bei einer Temperatur von 85 bis 86° R. mit 1 bis 1 1/4 Proc. Aetznatronlauge von 40° B., setzt jedoch dieselbe unter fortwährendem Rühren nur in kleinen Portionen nach und nach zu, worauf dem Ganzen noch 6 bis 8 Proc. kochendheißes Wasser zugegeben und mit dem Rühren so lange fortgefahren wird, bis die Seifenbildung vollständig erfolgt ist, was man bei einiger Uebung leicht erkennen wird.

Nachdem sich die, alle Unreinigkeiten enthaltende Seifenlösung gehörig gesetzt und das Paraffin vollständig geklärt hat, kann es sofort weiter verarbeitet oder in Tafeln vergossen werden.

Bei Anwendung dieser Methode vermeide man ein nochmaliges Aufkochen des Paraffins mit der Seifenlösung, da hierbei leicht ein Theil der gebildeten Seife in das Paraffin übergeht, was dann zur Folge hat, daß die Kerzen beim Guß sich nur schwer aus der Form lösen, und auch im Ansehen nicht so schön ausfallen, so daß es bisweilen nöthig wird, da bloßes Auswaschen nicht hilft, das Paraffin nochmals mit Säure zu behandeln, was immer mit Verlust verbunden ist. Findet wegen zu niedriger Temperatur oder aus anderem Grunde keine vollständige Verseifung statt, so klärt sich das Paraffin nicht hinreichend, gewöhnlich genügt es jedoch dasselbe einigemal mit heißem Wasser zu waschen.

Beim Gießen der Kerzen ist es nöthig mit eben so großer Aufmerksamkeit als Genauigkeit zu arbeiten, um ein allen Anforderungen entsprechendes Fabricat zu liefern; die hierbei nöthigen Handgriffe hängen jedoch hauptsächlich von der Erfahrung und Geschicklichkeit des Arbeiters ab, weßhalb ich nur einiges dabei Wesentliche hervorheben will.

Um die Kerzen fest, hartbrüchig, so daß sie beim Zerbrechen knacken und beim Zusammenschlagen einen hellen klappernden Ton von sich geben, zu erhalten, ist es nöthig das zu vergießende Paraffin auf mindestens |53| 60 bis 70° R. zu erhitzen, sowie die Formen mittelst Dampf auf circa 45° anzuwärmen. Nachdem dieselben gefüllt sind, senkt man sie rasch bis an den Ansatz in ein durch beständigen Zufluß auf einer Temperatur von circa 10° R. erhaltenes Bassin mit kaltem Wasser, um eine schnelle und gleichmäßige Abkühlung zu bewirken.

Da das Paraffin hierbei sehr stark schwindet, so hat man durch Nachfüllen dafür zu sorgen, daß die Formen stets übervoll bleiben, wobei der vor dem völligen Erkalten in Quadrate geschnittene Ansatz dazu dient, die Kerzen durch eine Drehung leicht aus der Form lösen zu können, was bei guter Kühlung schon nach Verlauf von einer Stunde geschehen kann.

Es ist nicht immer zu vermeiden, daß beim Abkühlen der Formen, durch schlechten Schluß der Hähne oder Pfröpfchen, etwas Wasser in die Form dringt, es ist daher nöthig die Formen nach jedesmaligem Gebrauch vorsichtig und sauber ausputzen zu lassen, da sonst beim nächsten Einziehen der Dochte dieselben feucht werden, was beim Brennen der Kerzen ein Spritzen und Prasseln verursacht, so daß sie bisweilen sogar verlöschen; ferner aber werden durch das an den Wandungen der Form in kleinen Tröpfchen haftende Wasser in den Kerzen kleine Grübchen gebildet, die denselben ein schlechtes Ansehen geben. Erwärmt man die Formen nicht, oder vergießt das Paraffin bei zu niedriger Temperatur, so werden die Kerzen kaltgüssig, d.h. matt, glanzlos und lösen sich dann auch schwerer aus der Form. Eine sehr wesentliche Bedingung ist die gute Beschaffenheit und das richtige Verhältniß des Dochtes zur Kerze. Das zu demselben verwendete Garn muß gut gebleicht, möglichst egal und fein, das Geflecht gleichmäßig und nicht zu fest geklöppelt seyn.

Ist der Docht an sich von guter Beschaffenheit, so ist ein vorheriges Präpariren desselben mit Borax-, Phosphor- oder Schwefelsäure etc. von keinem erheblichen Nutzen, wohl aber kann leicht dabei der Nachtheil entstehen, daß bei nicht gehöriger Vorsicht derselbe zu stark angegriffen wird, wodurch eine zu rasche Verkohlung desselben erfolgt, so daß die Flamme der Kerze zu klein bleibt, daher nicht im Stande ist das geschmolzene Paraffin zu verzehren, wodurch alsdann ein Ablaufen stattfinden muß; auch bildet sich bei Anwendung von Borax- oder Phosphorsäure bisweilen an der Spitze des Dochts eine kleine Perle, die dann den Docht belastet und gleiche Erscheinungen hervorruft.

Die Stärke des Dochtes muß mit der Stärke der Kerze in einem genauen Verhältniß stehen, so daß stets ein vollständiges Aufsaugen des durch die Flamme geschmolzenen Paraffins stattfindet und eine hinreichend |54| große Flamme gebildet wird; einige Versuche werden bald das richtige Verhältniß erkennen lassen.

Ueberhaupt sorge man dafür, daß das zu vergießende Paraffin vollkommen klar und frei von allen Unreinigkeiten sey, da diese sich beim Brennen auf dem Docht concentriren und ein schlechtes Brennen herbeiführen; es ist daher zweckmäßig dasselbe vor dem Vergießen zu filtriren, da durch bloßes Absetzen nicht alle Schmutztheile entfernt werden.

Die weitere Reinigung der gewonnenen Rohöle geschieht, wie bekannt, hauptsächlich durch Behandeln mit concentrirter Schwefelsäure und Aetznatronlauge, deren anzuwendendes Verhältniß durch vorherige Versuche bestimmt werden muß, da nach Verschiedenheit des Materials auch hierin ein wesentlicher Unterschied stattfindet und sich keineswegs ein durchschnittliches Procentverhältniß annehmen läßt; insbesondere wird hierbei eine zu große Quantität Schwefelsäure durch die sich bildenden Substitutionsproducte stets Verluste herbeiführen. Ein entsprechender Zusatz concentrirter Salpetersäure befördert nicht nur die Oxydation und verhütet daher ein späteres Nachdunkeln der Oele, sondern bewirkt auch gleichzeitig die Bildung von Nitrobenzin, welches den Oelen einen angenehmeren Geruch ertheilt; man muß dabei mit gehöriger Vorsicht verfahren, indem man die Säure beim Mischen in einem dünnen Strahle spritzt.

Zusätze von chromsaurem Kali und anderen oxydirenden Substanzen vertheuren die Operation, ohne ein besseres Resultat herbeizuführen.

Außer den in einem entsprechenden Verhältniß zur Reinigung angewandten Substanzen ist deren möglichst vollständige Mischung mit den Oelen die wesentlichste Bedingung.

Man hat hierzu Apparate von den verschiedensten Constructionen angewandt, doch erfüllen nur wenige den Zweck leicht und vollständig. Eine Beschreibung der mir bekannten würde mich zu weit führen, es wird daher genügen das hierbei Wesentlichste hervorzuheben.

Welcher Construction dieselben auch seyn mögen, so ist es nicht zweckmäßig sie von zu großen Dimensionen anzuwenden, da einestheils die Mischung der zu behandelnden Substanzen bei größeren Quantitäten nie so vollständig und nur mit einem größeren Kraftaufwand zu bewirken seyn wird, als dieß bei kleineren Quantitäten in viel kürzerer Zeit und mit weniger Kraftaufwand geschehen kann.

Nach jedesmaliger Behandlung überlasse man dieselben so lange der Ruhe bis sie vollständig geklärt sind, und verwende zur nachfolgenden Behandlung nur die vollkommen klaren Oele, da außerdem eine gegenseitige Zersetzung der zur Reinigung verwendeten Substanzen deren Wirksamkeit |55| theilweise aufhebt, wodurch man genöthigt ist größere Quantitäten davon anzuwenden.

Nach der Behandlung mit Säure ist ein mehrmaliges Auswaschen mit Wasser sehr zu empfehlen.

Während bei der Behandlung mit Säure eine höhere Temperatur möglichst vermieden werden muß, ist es zweckmäßig die Lauge den Oelen kochendheiß zuzusetzen und die Temperatur während dem Mischen noch zu erhöhen, ferner ist es nöthig dieselbe im Ueberschuß und so concentrirt als möglich anzuwenden; da jedoch auch bei sorgfältiger Behandlung gewöhnlich noch ein kleiner Theil Carbolsäure frei bleibt, so ist es von wesentlichem Nutzen bei der nachfolgenden Rectification der Oele einige Procente Natronkalk mit auf die Blase zu geben, wodurch auch die letzten Antheile derselben vollständig gebunden werden.

Zur Rectification der Oele sind mehrfache Methoden und Apparate empfohlen und angewandt worden; die Anwendung von gut construirten Blasen mit Benutzung des freien Feuers ist jedoch nach meiner Ueberzeugung nicht nur die einfachste, sondern wohl auch die beste.

Wagenmann empfiehlt dagegen die Benutzung eines Vacuumapparates; ich zweifle nicht daß derselbe für sehr umfängliche Etablissements Vortheile bietet und eine exactere Trennung der Oele durch denselben bewirkt werden kann; die Anschaffungskosten eines solchen sind jedoch bedeutend, da sie sich mit den erforderlichen Hülfsapparaten auf circa 2000 Rthlr. belaufen, außerdem erfordert derselbe Betriebskraft und dürfte öfteren Reparaturen unterworfen seyn. Es ist daher eine allgemeinere Verbreitung desselben kaum zu erwarten, da die einerseits gebotenen Vortheile durch die andererseits in Betracht zu ziehenden Umstände, wenn nicht überwogen, doch wesentlich vermindert werden dürften.

Ich habe nicht mit einem solchen gearbeitet und kann mir daher kein competentes Urtheil darüber anmaßen, kenne jedoch dessen Construction, da ich Gelegenheit hatte einen solchen fertig aufgestellt zu sehen.

Die von Dr. Vohl empfohlene Methode des Abblasens der Oele mit Dampf in einem sogenannten Abblaseständer ist zwar einfach und liefert recht gute Producte, sie ist jedoch nur für die leichten Oele anwendbar, da nur diese bis zu einem bestimmten spec. Gewicht durch Dampf abgetrieben werden können; die in der Blase zurückbleibenden schweren, und noch sehr paraffinreichen Oele sind gewöhnlich so dunkel gefärbt, daß sie eine nochmalige Reinigung und weitere Destillation über freiem Feuer erfordern, da bei deren Verwendung zu Schmieröl das darin enthaltene Paraffin nicht genügend verwerthet werden würde; auch ist die Trennung |56| des Oels von dem gleichzeitig zurückbleibenden Condensationswasser stets mit Verlust verbunden.

Es gewährt daher bei sorgfältiger Arbeit und guter Reinigung der Rohöle die Destillation in Blasen über freiem Feuer den entschiedenen Vortheil, in einer Arbeit und bei Ersparniß an Zeit, Unkosten, mit nur geringem Verlust eben so schöne Producte zu erhalten und dabei zugleich noch ein erhebliches Quantum Paraffin zu gewinnen.

Während zur Destillation des Theers nach meinen Erfahrungen die Benutzung schmiedeeiserner Blasen vortheilhaft ist, gebe ich zur Rectification der Oele den gußeisernen den Vorzug.

Nicht allein die größere Stärke, sondern auch die geringere Leitungsfähigkeit des Gußeisens verhütet bei deren Anwendung eine vorzeitige Ueberhitzung und dadurch bedingte Färbung der Oele; es ist daher gut, dieselben am Boden von mindestens 1 1/2 bis 2 Zoll Eisenstärke gießen zu lassen, die nach oben bis auf einen halben Zoll auslaufen kann.

Es verhindert dieß die ungleichmäßige Einwirkung des Feuers und die Destillation erfolgt viel regelmäßiger als bei geringerer Eisenstärke.

Die von den Paraffinkrystallen durch Ablaufen und Pressen erhaltenen Oele werden, ohne dieselben vorher zu reinigen, einer wiederholten Destillation unterworfen, wobei aufs Neue wie bei der Theerdestillation leichte und schwere Oele, sowie zuletzt Paraffinmasse gewonnen wird; man verfährt demnach wie ich es bei der Theerdestillation angegeben habe.

Wir verweisen auf die frühere Mittheilung des Verfassers „über die trockene Destillation der Braunkohlen und anderer bituminösen Fossilien in Retorten, Schacht- und Schwelöfen“ im polytechn. Journal Bd. CL S. 130 A. d. Red.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: